一种用于装夹管件的夹具及使用其的激光切割机的制作方法

1.本实用新型涉及夹具及切割设备技术领域，具体为一种用于装夹管件的夹具及使用其的激光切割机。


背景技术：

2.管材加工工厂通常涉及对直管以及弯管的切管、切平面等工序，现有技术中也存在相应的设备分别对直管和弯管进行处理，但是，现有的设备通常仅仅能够实现对弯管或者对直管单独进行处理，为了实现直管和弯管的处理需要配置两台机器，机器购买成本较高，占用空间较大。还有的一些机器，通过设置夹具来满足直管和弯管的加工，但是这种夹具的旋转仅采用较为简单的驱动方式，无法适用于直径较小的管件，因此适用范围较窄。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提出一种用于装夹管件的夹具及使用其的激光切割机，旨在解决现有技术中夹具无法适用于直径较小的管件、使用范围较窄的技术问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提出一种用于装夹管件的夹具，包括连接板、夹管组件和转动机构，所述夹管组件包括连接构件和夹管构件，所述连接构件与所述连接板连接，所述夹管构件可转动地安装在所述连接构件上；所述转动机构包括驱动装置和传动组件，所述传动组件分别与所述驱动装置和所述夹管构件传动连接，所述驱动装置通过所述传动组件可驱动所述夹管构件旋转。
5.优选地，所述传动组件包括主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮安装在所述驱动装置的输出端，所述从动齿轮与所述夹管构件连接、且与所述主动齿轮啮合。驱动装置和夹管构件之间的传动更为准确，且效果更高、结构紧凑、工作可靠、使用寿命长。
6.优选地，还包括防护罩，所述防护罩罩设在所述主动齿轮和所述从动齿轮上。避免废屑(如管件切割时产生的废屑)掉在主动齿轮和从动齿轮上，影响传动、缩短使用寿命。
7.优选地，还包括感应开关和感应片，所述感应开关设置在所述连接构件上，所述感应片与所述主动齿轮的端面连接，所述主动齿轮旋转时可使所述感应片旋转至所述感应开关的正上方。通过驱动装置和传动组件的传动比，可准确控制夹管构件的旋转角度，而通过感应开关和感应片则可进一步检测夹管构件的旋转角度。
8.优选地，所述连接构件包括上连接件和下连接件，所述夹管构件包括上夹管件和下夹管件，所述上连接件和所述下连接件均安装在所述连接板上，所述上夹管件可转动地安装在所述上连接件上，所述下夹管件安装在所述下连接件上、且位于所述上夹管件的正上方。连接构件和夹管构件的结构如此设置，在实际过程中可根据需求灵活设置，适用于各种形状的管件，且方便装夹管件。
9.优选地，还包括开合机构，所述开合机构包括升降气缸和安装座，所述升降气缸安装在所述连接板上、且输出端的伸缩方向与所述上夹管件和所述下夹管件相互靠近或远离的方向相同，所述安装座与所述升降气缸的输出端连接，所述上连接件安装在所述安装座
上。方便控制管件的装夹和卸下，且能保证管件在旋转和切割过程中，夹管构件可稳固地夹紧管件，避免管件松动、脱落。
10.优选地，还包括升降辅助机构，所述升降辅助机构包括滑轨和滑块，所述滑轨安装在所述连接板上、且长度方向与所述升降气缸的输出端的伸缩方向相同，所述滑块可滑动地安装在所述滑轨上，所述安装座安装在所述滑块上。上夹管件的上升或下降更加顺畅，且能对安装座、上连接件和上夹管件的移动进行引导和限定，使三者仅能沿滑轨的长度方向移动，保证夹管构件的装夹精度。
11.优选地，还包括锁紧组件，当所述上夹管件处于非旋转状态下时，所述锁紧组件可锁紧并限制所述上夹管件旋转。避免上夹管件发生旋转、造成夹管构件装夹管件不牢固；保证了管件在加工过程中不会发生偏移、保证加工精度。
12.优选地，所述锁紧组件包括锁紧气缸、锁紧件和o形圈，所述锁紧气缸安装在所述上连接件上，所述o形圈套设在所述上夹管件上，所述锁紧件安装在所述锁紧气缸的输出端、且开设有开口朝向所述o形圈的锁紧槽；锁紧状态下，所述o形圈和所述上夹管件卡设在所述锁紧槽内。锁紧组件的结构如此设置，可方便实现智能控制，且能保证锁紧效果。
13.另一方面，本实用新型还提出一种激光切割机，包括上述的夹具。
14.本实用新型一种用于装夹管件的夹具及使用其的激光切割机，至少具有以下有益效果：通过设置转动机构可使夹具适用于弯管切割机中，夹管构件可夹紧管件的弯折位置，利用驱动装置驱动夹管构件旋转，使激光切割头可先后切割管件弯折部位的两端；转动机构包括传动组件，可根据需求设置具体结构的传动组件，或是根据需求设置具体传动比的传动组件，使夹具可适用于大直径和小直径的管件装夹，所能装夹的管件的直径可低至15mm。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
16.图1为本实用新型夹具的结构示意图；
17.图2为本实用新型夹具拆除罩子和防护罩之后的轴侧结构示意图；
18.图3为图2中a部分的局部放大示意图；
19.图4为本实用新型夹具拆除罩子和防护罩之后的正视图；
20.图5为本实用新型锁紧件与上夹管件的装配结构示意图；
21.图6为本实用新型锁紧件的结构示意图；
22.图7为本实用新型连接板、开合机构和升降辅助机构的装配结构示意图；
23.图8为本实用新型夹管组件和转动机构的装配结构示意图。
24.附图中：1-连接板、2-夹管组件、21-连接构件、211-上连接件、212-下连接件、22-夹管构件、221-上夹管件、222-下夹管件、3-转动机构、31-驱动装置、32-传动组件、321-主动齿轮、322-从动齿轮、4-感应开关、5-感应片、6-开合机构、61-升降气缸、62-安装座、7-升降辅助机构、71-滑轨、72-滑块、8-锁紧组件、81-锁紧气缸、82-锁紧件、821-锁紧槽、83-o形
圈、9-罩子、10-防护罩。
25.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
28.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
29.如图1至图8所示，一种用于装夹管件的夹具，包括连接板1、夹管组件2和转动机构3，所述夹管组件2包括连接构件21和夹管构件22，所述连接构件21与所述连接板1连接，所述夹管构件22可转动地安装在所述连接构件21上；所述转动机构3包括驱动装置31和传动组件32，所述传动组件32分别与所述驱动装置31和所述夹管构件22传动连接，所述驱动装置31通过所述传动组件32可驱动所述夹管构件22旋转。
30.连接板1用于将夹具安装在激光切割机上，夹管组件2用于夹紧管件，转动机构3用于驱使夹管组件2旋转，进而带动管件旋转。比如，当夹管组件2装夹的是弯管时，先固定住管件，然后激光切割机的加工头对管件进行切割，切割完成后转动机构3将管件进行旋转，然后激光切割机的加工头再对弯管的另一端进行切割。具体地，连接构件21与连接板1连接，通过连接板1固定连接构件21，夹管构件22可转动地安装在连接构件21上；驱动装置31通过传动组件32与夹管构件22传动连接，驱动装置31具体可为伺服电机，传动组件32可直接与伺服电机的输出端连接，或者是通过蜗轮蜗杆减速机将伺服电机的水平旋转输出转换为垂直旋转。通过设置转动机构3可使夹具适用于弯管切割机中，夹管构件22可夹紧管件的弯折位置，利用驱动装置31驱动夹管构件22旋转，使激光切割头可先后切割管件弯折部位的两端；转动机构3包括传动组件32，可根据需求设置具体结构的传动组件32，或是根据需求设置具体传动比的传动组件32，使夹具可适用于大直径和小直径的管件装夹，所能装夹的管件的直径可低至15mm。
31.进一步地，如图2和图8所示，所述传动组件32包括主动齿轮321和从动齿轮322，所述主动齿轮321安装在所述驱动装置31的输出端，所述从动齿轮322与所述夹管构件22连接、且与所述主动齿轮321啮合。
32.本实施例的传动组件32包括主动齿轮321和从动齿轮322，主动齿轮321和从动齿轮322啮合，驱动装置31驱动主动齿轮321旋转，主动齿轮321带动从动齿轮322旋转，从动齿
轮322旋转进而带动夹管构件22旋转，最终实现管件的旋转。具体地，主动齿轮321和从动齿轮322的传动比为1:3，即主动齿轮321转动30度，从动齿轮322转动90度。采用主动齿轮321和从动齿轮322啮合组成传动组件32，使驱动装置31和夹管构件22之间的传动更为准确，且效果更高、结构紧凑、工作可靠、使用寿命长；齿轮传动还可方便改变速度比和运动方向，使用更加灵活，且速比范围大、传动功率大。
33.进一步地，如图1所示，还包括防护罩10，所述防护罩10罩设在所述主动齿轮321和所述从动齿轮322上。
34.具体地，主动齿轮321和从动齿轮322可转动地安装在下连接件212上，防护罩10同样安装在下连接件212上，且主动齿轮321和从动齿轮322均位于防护罩10内。通过防护罩10可将主动齿轮321和从动齿轮322隐藏起来、避免外露，因此可避免废屑(如管件切割时产生的废屑)掉在主动齿轮321和从动齿轮322上，影响传动、缩短使用寿命，也可避免主动齿轮321和从动齿轮322在工作时对工作人员造成伤害。
35.进一步地，如图2和图3所示，还包括感应开关4和感应片5，所述感应开关4设置在所述连接构件21上，所述感应片5与所述主动齿轮321的端面连接，所述主动齿轮321旋转时可使所述感应片5旋转至所述感应开关4的正上方。
36.感应开关4可感应到感应片5，以进一步确定主动齿轮321的旋转角度，再通过主动齿轮321和从动齿轮322的传动比计算得出从动齿轮322的旋转角度(即管件的旋转角度)；感应片5设置在主动齿轮321的端面，由于主动齿轮321和从动齿轮322之间存在传动比，因此在实际运行过程中，主动齿轮321一般不需要完成360度的旋转，所以主动齿轮321上的感应片5并不会对从动齿轮322和夹管构件22形成干涉。通过驱动装置31和传动组件32的传动比，可准确控制夹管构件22的旋转角度，而通过感应开关4和感应片5则可进一步检测夹管构件22的旋转角度。
37.进一步地，如图2、图4和图8所示，所述连接构件21包括上连接件211和下连接件212，所述夹管构件22包括上夹管件221和下夹管件222，所述上连接件211和所述下连接件212均安装在所述连接板1上，所述上夹管件221可转动地安装在所述上连接件211上，所述下夹管件222安装在所述下连接件212上、且位于所述上夹管件221的正上方。
38.上夹管件221和下夹管件222相互配合以夹紧管件，上连接件211用于安装上夹管件221，下连接件212用于安装下夹管件222。具体地，主动齿轮321和从动齿轮322可转动地安装下连接件212上，驱动装置31位于下连接件212的正下方，感应开关4设置在下连接件212上；夹管构件22夹紧管件时，从动齿轮322旋转，可使管件、上夹管件221和下夹管件222同步旋转。上夹管件221和下夹管件222具体结构可根据实际需要装夹的管件的形状确定，如管件为90度弯折的管件时，上夹管件221和下夹管件222装夹管件的腔体为90度的空腔；当然，上夹管件221和下夹管件222通过改变具体形状可装夹其他形状的管件(如s型管件、三通管件等)，此时，驱动装置31可根据管件的具体形状和所需要切割的位置控制夹管组件2旋转特定角度。连接构件21和夹管构件22的结构如此设置，在实际过程中可根据需求灵活设置，适用于各种形状的管件，且方便装夹管件。
39.进一步地，如图2、图4和图7所示，还包括开合机构6，所述开合机构6包括升降气缸61和安装座62，所述升降气缸61安装在所述连接板1上、且输出端的伸缩方向与所述上夹管件221和所述下夹管件222相互靠近或远离的方向相同，所述安装座62与所述升降气缸61的
输出端连接，所述上连接件211安装在所述安装座62上。
40.开合机构6用于打开和闭合夹管构件22，具体是控制上夹管件221上升或下降，以远离或靠近下夹管件222，进而松开或夹紧管件。具体地，在上夹管件221的下端面和下夹管件222的下端面均开设有容纳管件的凹槽，两者的凹槽相配合形成容纳、夹紧管件的腔体。升降气缸61的输出端伸展，带动安装座62、上连接件211和上夹管件221上升，此时可将需要装夹的管件放置在下夹管件222上端面的凹槽内；然后升降气缸61的输出端收缩，安装座62、上连接件211和上夹管件221下降，上夹管件221和下夹管件222合在一起以夹紧管件。应当注意的是，在其他实施例中，通过改变升降气缸61的朝向，可使升降气缸61的输出端伸展时，下夹管件222下降；或者是升降气缸61控制下连接件212和下夹管件222上升或下降。开合机构6的设计，可方便控制管件的装夹和卸下，且能保证管件在旋转和切割过程中，夹管构件22可稳固地夹紧管件，避免管件松动、脱落。
41.进一步地，如图2、图4和图7所示，还包括升降辅助机构7，所述升降辅助机构7包括滑轨71和滑块72，所述滑轨71安装在所述连接板1上、且长度方向与所述升降气缸61的输出端的伸缩方向相同，所述滑块72可滑动地安装在所述滑轨71上，所述安装座62安装在所述滑块72上。
42.升降辅助机构7用于辅助安装座62、上连接件211和上夹管件221的上升或下降。具体地，在连接板1上安装有两条相互平行设置的滑轨71，在每条滑轨71上可滑动地设置有滑块72，安装座62和滑块72连接；安装座62上升下降可带动滑块72同步在滑轨71上滑动。设置有升降辅助机构7，可使上夹管件221的上升或下降更加顺畅，且能对安装座62、上连接件211和上夹管件221的移动进行引导和限定，使三者仅能沿滑轨71的长度方向移动，保证夹管构件22的装夹精度。
43.进一步地，如图1、图4和图5所示，还包括锁紧组件8，当所述上夹管件221处于非旋转状态下时，所述锁紧组件8可锁紧并限制所述上夹管件221旋转。
44.设置有锁紧组件8可锁紧上夹管件221，使上夹管件221无法旋转。当上夹管件221上升或下降时，锁紧组件8将上夹管件221进行锁紧，使上夹管件221无法旋转，因此上夹管件221在跟下夹管件222配合时能保证精度，避免上夹管件221发生旋转、造成夹管构件22装夹管件不牢固；当激光切割头在对管件进行切割时，夹管构件22需夹紧管件、避免管件发生旋转，此时，锁紧组件8对上夹管件221进行锁紧，进而使夹管构件22无法旋转，因此保证了管件在加工过程中不会发生偏移、保证加工精度。
45.进一步地，如图1、图4至图6所示，所述锁紧组件8包括锁紧气缸81、锁紧件82和o形圈83，所述锁紧气缸81安装在所述上连接件211上，所述o形圈83套设在所述上夹管件221上，所述锁紧件82安装在所述锁紧气缸81的输出端、且开设有开口朝向所述o形圈83的锁紧槽821；锁紧状态下，所述o形圈83和所述上夹管件221卡设在所述锁紧槽821内。
46.具体地，锁紧气缸81安装在上连接件211上，且输出端朝向上夹管件221；锁紧件82为类似l形的板状结构，一边与锁紧气缸81的输出端连接，另一边开设有锁紧槽821，锁紧槽821为开口朝向o形圈83的c形槽，锁紧槽821的宽度大于o形圈83的直径；o形圈83套设在上夹管件221上。当上夹管件221不需要旋转时，锁紧气缸81的输出端伸展，锁紧件82靠近o形圈83和上夹管件221，使o形圈83和被o形圈83套住的上夹管件221的部位位于锁紧槽821内，且锁紧槽821的侧壁抵住o形圈83，以此锁紧o形圈83和上夹管件221。锁紧组件8的结构如此
设置，可方便实现智能控制，且能保证锁紧效果。当然，在其他实施例中，采用其他结构来限制住上夹管件221旋转均属于本方案所要求保护的锁紧组件8。在其他实施例中，锁紧气缸81和升降气缸61可用油缸等进行替换。
47.进一步地，如图1所示，还包括轴承和罩子9，所述上夹管件221的上端通过所述轴承可旋转地安装在所述上连接件211上，所述罩子9安装在所述上连接件211上、且罩设在所述轴承上。
48.上夹管件221可旋转地安装在上连接件211上，具体是在上连接件211上安装有轴承(图中未示出)，上夹管件221的上端与轴承的内环连接，轴承的内环相对外环旋转，即可实现上夹管件221相对上连接件211旋转。在上连接件211上还安装有罩子9，且轴承位于罩子9内部。通过设置轴承，可实现上夹管件221可向对上连接件211旋转，且罩子9可对轴承、上连接件211和上夹管件221的连接处起到防护作用，避免废屑(如管件切割时产生的废屑)掉在轴承上，影响上夹管件221的旋转，缩短轴承的使用寿命。
49.另一方面，一种激光切割机，包括上述的夹具。该激光切割机用于对夹具装夹的管件进行切割加工，使用上述夹具，兼具了上述关于夹具的有益效果，在此不一一赘述。
50.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。